抗干扰——通信信号处理与专用集成电路研究团队

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1、.通信信号处理与专用集成电路研究团队之团队研究方向：无线与移动信息网络研究内容：一、基于“动态余数基”的数字信号处理方法研究在未来的集成电路设计中，大规模的并行处理技术将取代传统的串行处理方式，以满足对集成电路处理能力和处理速度日益提高的要求。DSP算法的并行处理有两个研究领域：一是通过增加处理单元的数量并辅以相关调度机制实现高速大容量的计算和处理，例如以两个解码器并行工作可以使解码速度提高一倍；另一种方法是采用并行数值表征系统代替传统的数值表征系统，从算法前端入手解决VLSI的速度、功耗和面积问题。前者通过增加相同的处理单元并辅以相关的调度机制实现高速大容量的计算和处理功能，这种方

2、法在商用计算机系统中已经取得了巨大成功，但并未改善处理单元的能力、速度和功耗，仅以规模的代换取性能的提升，依然会成为复杂系统和高速信号处理系统的瓶颈之一；后者的出发点则不同，它利用数值表征系统的并行性在算法的最前端考虑DSP系统的并行实现，“余数系统”（ResidueNumberSystem,RNS）就是一个并行数值表征系统。基于“余数系统”的VLSI系统具有以下两个主要特点：I.高速。在传统的利用VLSI技术实现的数值计算过程中，进位位的“传播”是影响运算速度最重要的因素，利用“模运算”将传统数域中进位位的“传播”距离截短，余数向量计算时没有相互的进位关系；II.低功耗。由于将原来

3、单次复杂运算用并行的多个独立简单运算来代替，使得传统运算方法在利用VLSI技术实现所需资源（如硅片面积）减少从而达到低功耗；另一方面，由于运算速度提高，运算单元在完成所承担的运算后即可转入“休眠”....状态，同样降低系统功耗。目前该领域的主要问题包括：余数基的选择、模加法和模乘法器单元设计、前后项转换、奇偶检测、大小比较、符号检测以及缩放问题等。它可以应用于通信等领域。　二、基于“概率计算”的数字信号处理方法研究过去通信信号处理的计算完成的是精确的数值计算，而没有考虑通信信号处理的运算精度只需要满足一定的统计特性即可。概率计算，即参与运算的操作数都是概率空间的数值，且计算结果是以正

4、确计算结果为均值且满足一定统计特性的随机变量。利用概率计算的特点，可以构造有别与传统计算的信号处理单元，在信息通信系统和模块的复杂、功耗成本等方面获得突破。概率计算将为未来信息系统的VLSI实现带来革命性的技术创新；同时概率计算可以与支持低功耗为目标的PCMOS、PSoC技术结合，完成通信系统信号处理运算功能。 　三、基于多处理器阵列结构的软件无线电技术研究....现在的无线通信系统越来越复杂，信号处理的运算量越来越大。以往的软件定义无线电（SDR）系统实现采用流水线的方式，这种串行处理会先天性地破坏大多数数字信号处理应用的并行性质。本研究希望发挥数字信号处理的固有平行属性，使用与之

5、匹配的大规模并行处理，将数字信号处理软件无线电与微处理器阵列结合使用。将完成软件无线电微处理器阵列技术研究，提出SDR微处理器阵列的体系结构、网络结构、分层结构。在核心技术方面提出任务流图向资源流图映射的多目标优化算法；提出基于函数调用的任务调度算法。研制微处理器阵列验证平台，在验证平台上完成SDR核心算法的性能验证。　 四、片上网络（NoC）技术 深亚微米技术的深入发展推动了片上系统的发展。近年来随着集成电路集成规模和密度的增加，片上处理核间的数据通信压力显著增加，成为了片上系统性能的瓶颈。由于将总线结构移植到不同的超大规模集成电路系统中，需要做大量的工作，传统的总线结构已不再适应

6、市场的需要。而且时序和功耗也是超大规模集成电路的缺陷所在。片上网络的概念就是针对片上通信的有效性、灵活性和可扩展性提出的。片上网络系统不同于宏观网络，其可用资源极为有限。为了最有效的利用资源，面向应用的片上网络被广泛使用。由于结构的可变性和应用的复杂性，NoC的网络拓扑结构、数学建模、仿真方法、功耗分析都值得深入研究。 五、卫星通信课题研究卫星通信是通信和航天技术高度发展的标志，是国家通信基础设施的重要组成部分，是大国必须占领的信息技术制高点。卫星通信课题组从上世纪80年代中期开始从事卫星通信及广播的研究，先后承担多项国家自然科学基金项目、863计划项目、国防预研项目以及与航天集团和

7、中电集团研究所的横向合作项目，取得了丰富的研究成果，为社会培养了大量人才。卫星通信课题组研究方向包括：卫星通信系统设计及仿真，卫星通信自适应传输体制，通信信号盲源分离，信道建模估计及仿真，卫星通信抗干扰技术，资源管理和移动性管理，星座设计和组网，卫星编队应用等。　 .... 六、无线定位技术研发项目1、第四代移动通信传输技术面向IMT-Advanced的数模混合集成电路设计面向IMT-Advanced的众核基带处理平台与系统2、VLSI协同验证与协同仿真平